一般鐵路橋梁墩、臺的尺寸擬定

張欣智 馬孟啟

（桂林理工大學(xué) 土木與建筑工程學(xué)院，廣西 桂林 541004）

1 橋臺尺寸擬定。目前采用的矩形空心橋臺主要有兩種形式，一種是配合簡支箱梁的混凝土矩形空心橋臺，其臺長為固定值，另一種是配合簡支T梁的鋼筋混凝土空心橋臺，其臺長隨填土高而變化。兩種橋臺及錐體形式如上圖示。

1.1 支承墊石尺寸。支承墊石對應(yīng)于支座位置設(shè)置，墊石平面尺寸根據(jù)支座底板尺寸按構(gòu)造要求選定，支座底板尺寸可按所選用的支座噸位從相應(yīng)的支座安裝圖中查取，《鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范》第5.3.8條規(guī)定，支承墊石的外邊緣距支座底板的邊緣為0.15～0.2m。

如果墩、臺位于曲線上、坡道上或者直曲線上的墩、臺合并設(shè)計，則還應(yīng)考慮曲線及坡道上梁縫增加的影響，適當(dāng)加大支承墊石的尺寸。

采用盆式橡膠支座時，支承墊石厚度一般采用0.35m。

1.2 頂帽尺寸。橋臺的頂帽采用矩形截面，墩、臺頂帽尺寸的選定應(yīng)滿足以下條件：

a、頂帽尺寸應(yīng)考慮梁跨、墩臺身尺寸、施工、架設(shè)及電氣化等要求決定。

b、對于采用T梁普通鐵路，頂帽邊緣至支承墊石邊緣的距離不應(yīng)小于《鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范》第5.3.8條的規(guī)定，如順橋方向跨度L≥20m時為0.40m、橫橋方向為0.50m；對于采用整孔箱梁的客運專線及城際鐵路，頂帽順橋向和橫橋向到支座邊緣的距離應(yīng)大于下表的規(guī)定。

橋臺大樣圖1

橋臺大樣圖2

橋臺頂帽及墊石構(gòu)造示意圖

c、頂帽橫橋方向的最小寬度應(yīng)滿足《鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范》第5.3.9條的規(guī)定，如跨度L≥20m時不小于6m。

d、頂帽上設(shè)置排水坡，防止表面及支座存水，必要時設(shè)置突出墩臺身0.1～0.2m的飛檐。

e、頂帽尺寸同時還應(yīng)滿足養(yǎng)護維修和預(yù)留更換支座時頂梁的位置。

支座邊緣至墩臺邊緣的距離

1.3 前墻及托盤尺寸。前墻順橋向?qū)?yīng)于頂帽選定尺寸，根據(jù)構(gòu)造需要可設(shè)置飛檐，也可不設(shè)置飛檐，對于目前采用的矩形空心橋臺，橫橋向采用與后墻等寬。如果頂帽橫橋向尺寸較寬，則在頂帽下設(shè)托盤與前墻連接，托盤順橋向與前墻等長，橫橋向與前墻等寬，橫橋向斜率不小于1:1，采用托盤形式時，一般需要設(shè)置飛檐。

1.4 后墻尺寸。后墻順橋向長度由橋臺長度計算而來，橫橋向與軌道板底面同寬。當(dāng)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時，空心部分壁厚一般為0.6m，設(shè)一個或多個空孔；若為混凝土結(jié)構(gòu)，則應(yīng)根據(jù)受力的需要設(shè)計空孔的尺寸。

橋墩縱向偏心距設(shè)置橋墩橫向偏心距設(shè)置

分離式墊石示意圖

矩形頂帽及墊石構(gòu)造示意圖

圓端形頂帽及墊石構(gòu)造示意圖

1.5 軌道板尺寸。軌道板頂面形式及尺寸與線路軌道一致采用，順橋向長度即為臺長，橫橋向頂、底寬一般與橋臺所接梁的頂、底寬一致。

2 橋墩尺寸擬定

2.1 偏心距的設(shè)置。如果橋墩兩側(cè)為等跨簡支梁或者兩側(cè)恒載反力對墩中心的力矩相當(dāng)，可不設(shè)置縱向偏心，否則，應(yīng)設(shè)置一定的縱向偏心，以抵消恒載所產(chǎn)生的恒載縱向力矩。

由于新建鐵路等級都較高，曲線半徑足夠大，所以，一般不需要設(shè)置橫向偏心，但對于特殊情況下，如小半徑曲線上的單線橋，當(dāng)驗算需要時，則可考慮設(shè)置橫向偏心，用豎向力產(chǎn)生的橫向力矩抵消離心力所產(chǎn)生的橫向力矩。

2.2 支承墊石尺寸。支承墊石的位置設(shè)置及尺寸選定如前述，但對于不同的梁跨組合，支承墊石的設(shè)置有所不同，當(dāng)兩側(cè)對應(yīng)梁跨的梁高、支座高度以及支座橫橋向中心距完全一致時，可以設(shè)置一個整體式的支承墊石，否則，應(yīng)該設(shè)置分離式的支承墊石。

2.3 頂帽尺寸。橋墩頂帽一般采用矩形和圓端形兩種截面形式，其尺寸選定要求如前述，只是在圓端形頂帽的圓弧段范圍，以支承墊石或者支座底板的角點至圓弧的垂直距離控制，其值不小于矩形頂帽順橋向的規(guī)定值。

當(dāng)兩側(cè)梁高＋支座高度差別較大，不能用支承墊石的高度進行調(diào)整時，頂帽設(shè)計為不等高，其高差為兩側(cè)軌底至墊石頂高度的差值。

2.4 墩身及托盤尺寸。橋墩較低時，墩身一般采用直坡；橋墩較高時，則需要采用斜坡，坡率值應(yīng)根據(jù)計算需要合理選用，盡量做到經(jīng)濟、美觀。設(shè)置托盤的橋墩，其墩身尺寸應(yīng)滿足下圖所示的構(gòu)造要求。

托盤式頂帽構(gòu)造要求示意圖

3 結(jié)語

這些設(shè)計的規(guī)范和內(nèi)容都是通過大量的工程實例中總結(jié)而來，我國現(xiàn)在大量的修建高速鐵路以及客運專線，所用到的方法大部分為上述提供。因此這些方法的應(yīng)用前景非常廣泛。

[1]《鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范》.（TB10002.1-2005）.

[2]《鐵路橋涵施工規(guī)范》.（TB10203-2002）.